Типы конденсаторов и их назначение. Сообщение на тему: конденсаторы
Конденсатор представляет собой устройство, состоящее из двух или более проводящих пластин, разделенных друг от друга диэлектрическими проводниками, такими как стекло, пластик или слюда, которые используются для хранения электрического заряда.
Обеспечение плавного протекающего тока, муфты, развязки, фильтрации и снижения шума является только некоторыми из многих применений конденсаторов в проектировании электрических цепей.
Без конденсаторов не было бы современных электронных систем. По этим и другим причинам часто можно встретить объявление «куплю конденсаторы» или «куплю электролитические конденсаторы».
Купить любые радиодетали в тамбове и других регионах страны вы сможете без проблем, а также можете провести необходимый демонтаж электрооборудования, в котором есть поломки связанные с микросхемами, платами, в том числе и с заменой конденсаторов.
Конденсаторы бывают различных видов, рассмотрим основные из них.
Керамический конденсатор
Керамические конденсаторы изготавливают из керамического материала, бария и титановой кислоты, в качестве диэлектрика. Керамический конденсатор не имеет форму катушки и лучше всего подходит для случаев, когда встречаются высокие частоты.
Керамические конденсаторы имеют хорошую термостойкость, механическую целостность, что делает их идеальными для поверхностного монтажа. Отсутствие самовосстанавливающегося механизма и значительная скорость старения, являются основными недостаткам данного вида конденсаторов.
Электролитический конденсатор
Электролитический конденсатор имеет проводной слой электролита между диэлектриком и одним электродом. Такие конденсаторы имеют высокую емкость на единицу объема и имеют полярность, следовательно, должны быть включены в цепях с соблюдением полярности. Рабочая частота электролитических конденсаторов ограничивается примерно 100 кГц.
Полимерно-пленочный конденсатор
Полимерно-пленочные конденсаторы бывают различных типов, таких как: сложный полиэфир, полипропилен, полистирол, тефлон и металлизированная пластмасса. Эти конденсаторы названы полимерно-пленочными за то, что их изготавливают с использованием пластика в качестве диэлектрика.
Такие конденсаторы долговечны и имеют хорошо сбалансированные электрохимические свойства. Недостатком полимер конденсаторов является то, что они имеют низкую диэлектрическую проницаемость, что компенсируется их хорошим напряжением пробоя. В то время как полимерно-пленочный конденсатор может быть использован для поверхностного монтажа, некоторые из таких конденсаторов не могут выдерживать пайки.
Слюдяной конденсатор
В слюдяном конденсаторе, слюда используется как диэлектрик. Также данный конденсатор имеет тонкую серебряную пластину. Такие конденсаторы полезны для резонансных цепей, частотных фильтров и ВЧ генераторов с низким температурным коэффициентом и высокой производительностью в радиочастотах. Слюдяные конденсаторы являются более дорогими и более современными.
Танталовый конденсатор
В танталовом конденсаторе используется пентаоксид тантала в качестве диэлектрика и используется тантал для электродов. Этот вид конденсатора превосходит электролитический конденсатор своей высокой емкостью и отсутствием шума тока, что делает его идеальным для аналогичных схем, что и в случае с электролитическим конденсатором. Танталовый конденсатор имеет полярность и чувствителен к несоответственному полярности напряжению, а также не переносит максимально номинальное рабочее напряжение.
Другие виды конденсаторов
Существуют также и другие виды конденсаторов с другими диэлектрическими материалами, такими как стекло, диоксид кремния, сапфир, газ и так далее. Свойства этих конденсаторов изменяются в зависимости от используемых материалов и могут быть использованы в современных устройствах, таких как микроволновые конденсаторы.
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную нижеСтуденты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Виды конденсаторов
Конденсаторы, как и резисторы, относятся к наиболее многочисленным элементам радиотехнических устройств.
Основной единицей электрической емкости является фарада (сокращенно Ф), названная так в честь английского физика М. Фарадея. Однако 1 Ф-это очень большая емкость. Земной шар, например, обладает емкостью меньше 1 Ф. В электро - и радиотехнике пользуются единицей емкости, равной миллионной доле фарады, которую называют микрофарадой (сокращенно мкФ). В одной фараде 1000000 мкФ, т.е. 1 мкФ = = 0,000001 Ф. Но и эта единица емкости часто оказывается слишком большой. Поэтому существует еще более мелкая единица емкости, именуемая пикофарадой (сокращенно пФ), представляющая собой миллионную долю микрофарады, т.е. 0,000001 мкФ; 1 мкФ = = 1000000 пФ.
Все конденсаторы, будь то постоянные или переменные, характеризуются, прежде всего, их емкостями, выраженными соответственно в пикофарадах, микрофарадах.
На принципиальных схемах емкость конденсаторов от 1 до 9999 пФ указывают целыми числами, соответствующими их емкостям в этих единицах без обозначения пФ, а емкость конденсаторов от 0,01 мкФ (10000 пФ) и больше в долях микрофарады или микрофарадах без обозначения мкФ. Если емкость конденсатора равна целому числу микрофарад, то в отличие от обозначения емкости в пикофарадах после последней значащей цифры ставят запятую и нуль.
Конденсатор в простейшем виде представляет собой две пластинки, разделенные диэлектриком. Если конденсатор включить в цепь постоянного тока, то ток в этой цепи прекратится. Да это и понятно: через изолятор, которым является диэлектрик конденсатора, постоянный ток течь не может. Включение конденсатора в цепь постоянного тока равнозначно разрыву ее. Иначе ведет себя конденсатор в цепи переменного тока. Если включить конденсатор в цепь, питаемую от такого источника тока, его обкладки будут попеременно перезаряжаться с частотой этого тока. В результате в цепи будет протекать переменный ток.
Конденсатор подобно резистору и катушке оказывает переменному току сопротивление, но разное для токов различных частот. Он может хорошо пропускать токи высокой частоты и одновременно быть почти изолятором для токов низкой частоты. В этом случае конденсатор становится своеобразным фильтром, пропускающим ток высокой частоты и задерживающим ток низкой частоты.
Емкостное сопротивление конденсатора переменному току зависит от его емкости и частоты тока: чем больше емкость конденсатора и частота тока, тем меньше его емкостное сопротивление. Это сопротивление конденсатора можно с достаточной точностью определить по такой упрощенной формуле:
где Rс - емкостное сопротивление конденсатора, Ом; f-частота тока, Гц; С-емкость данного конденсатора, Ф; цифра 6-округленное до целых единиц значение 2n (точнее 6,28, так как n = 3,14).
Свойство конденсатора не пропускать постоянный ток и проводить по-разному переменные токи различных частот используют для разделения пульсирующих токов на их составляющие, задержания токов одних частот и пропускания токов других частот.
Все конденсаторы постоянной емкости имеют токопроводящие обкладки, а между ними - керамика, слюда, бумага или какой-либо другой твердый диэлектрике. По виду используемого диэлектрика конденсаторы называют соответственно керамическими, слюдяными, бумажными. У керамических диэлектриком служит специальная керамика, обкладками - тонкие слои посеребренного металла, нанесенные на поверхности керамики, а выводами - латунные посеребренные проволочки или полоски, припаянные к обкладкам. Сверху корпусы конденсаторов покрыты эмалью.
Наиболее распространены керамические конденсаторы типов КДК (Конденсатор Дисковый Керамический) и КТК (Конденсатор Трубчатый Керамический). У конденсатора типа КТК одна обкладка нанесена на внутреннюю, а вторая - на внешнюю поверхность тонкостенной керамической трубочки. Иногда трубчатые конденсаторы помещают в герметичные фарфоровые «футлярчики» с металлическими колпачками на концах. Это конденсаторы типа КГК.
Керамические конденсаторы обладают сравнительно небольшими емкостями-до нескольких тысяч пикофарад. Их ставят в те цепи, в которых течет ток высокой частоты (цепь антенны, колебательный контур), для связи между ними.
Чтобы получить конденсатор небольших размеров, но обладающий относительно большой емкостью, его делают не из двух, а из нескольких пластин, сложенных в стопку и отделенных друг от друга диэлектриком. В этом случае каждая пара расположенных рядом пластин образует конденсатор. Соединив эти пары пластин параллельно, получают конденсатор значительной емкости. Так устроены все конденсаторы со слюдяным диэлектриком. Их пластинами-обкладками служат листочки из алюминиевой фольги или слои серебра, нанесенные непосредственно на слюду, а выводами - отрезки посеребренной проволоки. Такие конденсаторы опрессованы пластмассой. Это конденсаторы КСО. В их наименовании имеется цифра, характеризующая форму и размеры конденсаторов, например: КСО-1, КСО-5. Чем больше цифра, тем больше и размеры конденсатора. Некоторые слюдяные конденсаторы выпускают в керамических влагонепроницаемых корпусах. Их называют конденсаторами типа СГМ. Емкость слюдяных конденсаторов бывает от 47 до 50000 пФ (0,05 мкФ). Как и керамические, они предназначены для высокочастотных цепей, а также для использования в качестве блокировочных и для связи между высокочастотными цепями.
В бумажных конденсаторах диэлектриком служит пропитанная парафином тонкая бумага, а обкладками - фольга. Полоски бумаги вместе с обкладками свертывают в рулон и помещают в картонный или металлический корпус. Чем шире и длиннее обкладки, тем больше емкость конденсатора.
Бумажные конденсаторы применяют главным образом в низкочастотных цепях, а также для блокировки источников питания. Разновидностей конденсаторов с бумажным диэлектриком много. И все имеют в своем обозначении букву Б (Бумажные). Конденсаторы типа БМ (Бумажные Малогабаритные) заключены в металлические трубочки, залитые с торцов специальной смолой. Конденсаторы КБ имеют картонные цилиндрические корпуса. Конденсаторы типа КБГ-И помещают в фарфоровые корпуса с металлическими торцовыми колпачками, соединенными с обкладками, от которых отходят узкие выводные лепестки.
Диэлектриком конденсаторов типа МБМ (Металлобумажный Малогабаритный) служит лакированная конденсаторная бумага, а обкладками - слои металла толщиной меньше микрона, нанесенные на одну сторону бумаги.
Особую группу конденсаторов постоянной емкости составляют электролитические. По внутреннему устройству электролитический конденсатор несколько напоминает бумажный. В нем имеются две ленты из алюминиевой фольги. Поверхность одной из них покрыта тончайшим слоем окиси. Между алюминиевыми лентами проложена лента из пористой бумаги, пропитанной специальной густой жидкостью-электролитом. Эту четырехслойную полосу скатывают в рулон и помещают в алюминиевый цилиндрический стакан или патрончик.
Диэлектриком конденсатора служит слой окиси. Положительной обкладкой (анодом) является та лента, которая имеет слой окиси. Она соединяется с изолированным от корпуса лепестком. Вторая, отрицательная обкладка (катод) - бумага, пропитанная электролитом через ленту, на которой нет слоя окиси, соединяется с металлическим корпусом. Таким образом, корпус является выводом отрицательной, а изолированный от него лепесток - выводом положительной обкладки электролитического конденсатора. Так, в частности, устроены конденсаторы типов КЭ, К50-3. На принципиальных схемах электролитические конденсаторы изображают так же, как и другие конденсаторы постоянной емкости - двумя черточками, но возле положительной обкладки ставят знак «+».
Электролитические конденсаторы обладают большими емкостями - от долей до нескольких тысяч микрофарад. Они предназначены для работы в цепях с пульсирующими токами, например, в фильтрах выпрямителей переменного тока, для связи между низкочастотными цепями. При этом отрицательный электрод конденсатора соединяют с отрицательным полюсом цепи, а положительный-с ее положительным полюсом. Номинальные емкости электролитических конденсаторов пишут на их корпусах. Фактическая емкость может быть значительно больше номинальной.
Важнейшей характеристикой любого конденсатора, кроме емкости, является также его номинальное напряжение, т.е. то напряжение, при котором конденсатор может длительное время работать, не утрачивая свои свойства. Это напряжение зависит от свойств и толщины слоя диэлектрика конденсатора. Керамические, слюдяные, бумажные и металлобумажные конденсаторы различных типов рассчитаны на номинальные напряжения от 150 до 1000 В и более. Электролитические конденсаторы выпускают на номинальные напряжения от нескольких вольт до 30-50 В и от 150 до 450-500 В. В связи с этим их подразделяют на две группы: низковольтные и высоковольтные . Конденсаторы первой группы используют в цепях со сравнительно небольшим напряжением, а конденсаторы второй группы в цепях с относительно высоким напряжением.
Конденсаторы переменной емкости.
Конденсаторы переменной емкости, применяемые в настраиваемых колебательных контурах приемников, состоят из двух групп пластин сделанных из листового алюминия или латуни. Пластины ротора соединены осью. Статорные пластины также соединены и изолированы от ротора. При вращении оси пластины статорной группы постепенно входят в воздушные зазоры между пластинами роторной группы, отчего емкость конденсатора плавно изменяется. Когда пластины ротора полностью выведены из зазоров между пластинами статора, емкость конденсатора наименьшая; ее называют начальной емкостью конденсатора. Когда роторные пластины полностью введены между пластинами статора, емкость конденсатора будет наибольшей, т.е. максимальной для данного конденсатора. Максимальная емкость конденсатора будет тем больше, чем больше в нем пластин и чем меньше расстояние между подвижными и неподвижными пластинами.
В малогабаритных же конденсаторах переменной емкости диэлектриком может быть бумага, пластмассовые пленки, керамика. Такие конденсаторы называют конденсаторами переменной емкости с твердым диэлектриком. При меньших габаритах, чем конденсаторы с воздушным диэлектриком, они могут иметь значительные максимальные емкости. Наиболее распространены конденсаторы переменной емкости, имеющие начальную емкость в несколько пикофарад и наибольшую 240-490 пФ. К числу конденсаторов с твердым диэлектриком относятся и подстроенные конденсаторы, являющиеся разновидностью конденсаторов переменной емкости.
Чаще всего такие конденсаторы используют для подстройки контуров в резонанс, поэтому их называют построечными. Емкость подстроенных конденсаторов указывают на их корпусах в виде дробного числа, где числитель - наименьшая, а знаменатель - наибольшая емкость данного конденсатора.
Конденсаторы, как и резисторы, можно соединять параллельно или последовательно. К соединению конденсаторов прибегают чаще всего в тех случаях, когда под руками нет конденсатора нужного номинала, но имеются другие, из которых можно составить необходимую емкость. Если соединить конденсаторы параллельно, то их общая емкость будет равна сумме емкостей всех соединенных конденсаторов, т.е.
С общ = С1 + С2 + СЗ и т.д.
конденсатор емкость сопротивление переменный
При последовательном соединении конденсаторов их общая емкость всегда меньше наименьшей емкости, включенной в цепочку. Она подсчитывается по формуле
Изменения в процессе изменения силы конденсаторов требует изменения некоторых элементов питания конденсатора.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документыПонятие электрической емкости системы из двух проводников. Конструкции конденсаторов: бумажных, слюдяных, керамических, электролитических, переменной емкости с воздушным или твердым диэлектриком. Параллельное и последовательное соединение конденсаторов.
презентация , добавлен 27.10.2015
Рассмотрение устройства и назначения конденсаторов; их свойства в цепях переменного и постоянного тока. Условия достижения удельной емкости, максимальной плотности энергии и номинального напряжения. Классификация конденсаторов по виду диэлектрика.
презентация , добавлен 08.09.2013
Выбор емкости рабочего и пускового конденсатора. Выбор схемы включения двигателя и типа конденсаторов. Пуск двигателя без нагрузки и под нагрузкой, близкой к номинальному моменту. Определение значения напряжения на конденсаторе и рабочей емкости.
курсовая работа , добавлен 08.07.2014
Напряженность и потенциал электростатического поля в проводнике и вблизи него. Экспериментальная проверка распределения заряда на проводнике. Расчет электрической емкости конденсаторов. Энергия заряженного конденсатора и электростатического поля.
презентация , добавлен 13.02.2016
Конденсаторы для электроустановок переменного тока промышленной частоты. Конденсаторы повышенной частоты. Конденсаторы для емкостной связи, отбора мощности и измерения напряжения. Выбор элементов защиты конденсаторов и конденсаторных установок.
реферат , добавлен 16.09.2008
Выбор схемы включения двигателя. Определение емкости рабочего и пускового конденсатора и их типа. Особенности подключения трехфазного двигателя в однофазную сеть. Расчет емкости рабочего и пускового конденсатора. Пример расчета для двигателя АИР-56А4.
курсовая работа , добавлен 19.07.2014
Единицы измерения электрического тока. Закон Ома и электрическое сопротивление. Применение Закона Ома при расчетах электрических цепей. Применение анализа цепи к модели мембраны. Свойства конденсатора в электрической цепи. Понятие электрической емкости.
реферат , добавлен 06.11.2009
Электроизмерительные приборы и измерение сопротивлений. Изучение электростатического поля и электростатической индукции. Определение емкости конденсатора по изучению его разряда. Температурная зависимость сопротивления проводников и полупроводников.
книга , добавлен 01.11.2008
Схема включения, векторная диаграмма и погрешности измерительных трансформаторов переменного и постоянного тока. Применение мостовых схем для вычисления сопротивления, индуктивности, частоты, емкости, добротности катушек и угла потерь конденсаторов.
контрольная работа , добавлен 22.02.2012
Расчет емкости конденсатора, расстояния между его пластинами, разности потенциалов, энергии и начальной скорости заряженной частицы, заряда пластины. График зависимости тангенциального ускорения иона от времени полета между обкладками конденсатора.
Приложение 4
Сообщение на тему: КОНДЕНСАТОРЫ
Конденсатором (от лат. слова «конденсо» - сгущаю) называют два разных по назначению устройства; одно из них применяют в теплотехники, другое - в электротехнике и радиотехнике.
В теплотехнике, например, в паровых машинах, конденсатор - это сосуд, охлаждаемый водой. В нем накапливается пар, который охлаждаясь, превращается в воду. В холодильниках трубы конденсатора «сгущают» пары аммиака , фреона или другой охлаждающей жидкости.
Электрический конденсатор - система из двух или более электродов (обкладок), разделенных диэлектриком, толщина которого мала по сравнению с размерами обкладок, такая система электродов обладает взаимной электроемкостью. Электрический конденсатор в виде готового изделия применяется в электрических цепях там, где необходимо сосредоточенная емкость. Диэлектриком в них служат газы, жидкости, твердые электроизоляционные вещества, а также полупроводники. Обкладками электрических конденсаторов с газообразным и жидким конденсатором служит система металлических пластин с постоянным зазором между ними. В к. э. с твердым диэлектриком обкладки делают из тонкой металлической фольги или наносят слои металла непосредственно на диэлектрик. Для некоторых типов к. э. на поверхность металлической фольги (1-ая обкладка) наносится тонкий слой диэлектрика, 2-й обкладкой является металлическая или полупроводниковая пленка, нанесенная на слой диэлектрика с другой стороны, или электролит, в который погружается оксидированная фольга. В интегральных схемах применяются 2 принципиально новых конденсаторов: диффузионные и металл-окисел-полупроводниковые (М. О.П.). В диффузионных конденсаторах используется емкость созданного методом диффузии р-п-перехода, который зависит от приложенного напряжения. В к. э. типа М. О.П. в качестве диэлектриков используется слой двуокиси кремния, выращенный на поверхности кремневой пластины. Обкладками служат подложка с малым удельным сопротивлением (кремний) и тонкая алюминиевая пленка.
При зарядке конденсатора на его обкладках появляются заряды, одинаковые по значению, но противоположные по знаку. Разность потенциалов между обкладками изменяется пропорционально заряду. В соответствии с их формой различают конденсаторы:
1. плоские, их электроемкость
где С - мекгроемкость конденсатора,
ε - диэлектрическая проницаемость среды между обкладками конденсатора,
ε0- электрическая постоянная,
S - площадь обкладки конденсатора,
d - расстояние между обкладкам конденсатора.
2. цилиндрические, их емкость
где R и г - радиусы между коасиальными цилиндрами,
L - длина образующей цилиндров.
3. сферические, их электроемкость
где R и r - радиусы сферы.
К. э. с газообразным диэлектриком (воздушные, газонаполненные и вакуумные) имеют весьма малые значения tg σ и всякую стабильность емкости. Воздушные к. э. постоянной емкости применяют в измерительной технике в основном как образцовые к. э. Воздушные к. э. рекомендуется применять при U не выше 1000 В. В эл. цепях высокого напряжения (св. 1000 В) применяют газонаполненные (азот , фреон и др.) и вакуумные к. э. Вакуумные к. э. имеют меньшие потери и более устойчивы к вибрациям по сравнению с газонаполненными. Значение пробивного напряжения вакуумных к. э. не зависит от атм. давления, поэтому они широко применяются в авиационной аппаратуре. Основной недостаток к. э. с газонаполненным электриком - весьма низкая удельная емкость.
К. э. с жидким диэлектриком имеют при тех же размерах, что и к. э. с газообразным диэлектриком, большую емкость, т. к. диэлектрическая проницаемость у жидкостей выше, чем у газов, однако такие к. э. имеют большой ТКЕ и большие диэлектрические потери. По этим причинам они не перспективны.
К к. э. с твердым неорганическим диэлектриком относятся стеклянные, стеклоэмалевые и стеклокерамические, керамические (низко/высокочастотные) и слюдяные. К. э. стеклянные, стеклоэмалевые и стеклокерамические представляют собой многослойный пакет, состоящий из чередующихся слоев диэлектрика и обкладок (из серебра и др. металлов). В качестве диэлектрика используется конденсаторное стекло, низко/высокочастотная стеклоэмаль и стеклокерамика. Эти к. э. имеют относительно малые потери, малые ТКЕ, устойчивы к воздействию влажности и температуры, имеют большое сопротивление изоляции. Долговечность этих к. э. при нормальном напряжении и максимальной рабочей температуре не менее 500 ч. Керамические к. э. представляют собой поликристаллический керамический диэлектрик, на который вжиганием нанесены обкладки (из алюминия, платины и палладия). К обкладкам припаяны выводы и вся конструкция покрыта влагозащитным слоем. Керамические к. э. подразделяют на низковольтные высокочастотные (малые потери, высокая резонансная частота, малые габариты и масса), низковольтные низкочастотные (повышенная удельная емкость, относительно большие потери) и высоковольтные к. э. (до 30 кв.), в которых используется спец. керамика, имеющая высокое пробивное напряжение. В 1960-х г. в связи с развитием полупроводниковой техники, применявшей рабочее напряжение гл. обр. до 30 В., широкое распространение получили керамические к. э. на основе тонких (≈ 0,2 мм) керамических пленок. Применение сегнетокерамики в качестве диэлектрика позволило получить удельную емкость порядка 0,1 мкФ/см3. Эти к. э. рекомендуется ставить в низковольтных низкочастотных цепях. Слюдяные к. э. имеют малые потери, высокое пробивное напряжение и высокое сопротивление изоляции. Электроды в слюдяных к. э. делают из фольги или наносят на слюду испарением металла в вакууме, либо вжиганием. Их можно применять в радиотехнике (эл. фильтры, цепи блокировки и т. д.). В металлобумажных к. э. применением металлизированных обкладок достигается большая удельная емкость (по сравнению с бумажными), однако уменьшается сопротивление изоляции. Они обладают свойством «самовосстанавливаться» после единичных побоях. Их не рекомендуется применять в цепях с очень низким давлением. В пленочных к. э. диэлектриком служит синтет. пленка (полистирол, оргороплас и др.). Они имеют большое сопротивление изоляции, большие ТКЕ, малые потери, относит, малую удельную стоимость. В комбинированных к. э. (бумажно-пленочных) совместное применение бумаги и пленки увеличивает сопротивление изоляции и напряжение пробоя, отчего повышается надежность к. э. В электролитических (оксидных) к. э. диэлектриком служит оксидная пленка, нанесенная электролитическим способом на поверхность пластин из алюминия, которые служат одной из обкладок к. э., второй обкладкой служит жидкий, полужидкий или пастообразный электролит или проводник. Такие к. э. применяют в цепях постоянного и пульсирующего тока низкой частоты в качестве блокировочных конденсаторов в цепях развязки, в электрических фильтрах и т. д.
К. э. переменной емкости или полупеременные изготовляют с механическим и электрически управляемой емкостью. Конденсатор переменной емкости с ТВ. диэлектриком в основном используется как полупеременные (подстроечные) с относительно малым изменением емкости. К. э. с переменной емкостью состоят из 2 групп пластин, неподвижных и подвижных роторных, соединенных осью. При вращении оси роторные пластины постепенно входят в зазоры между ними, в результате емкость плавно изменяется. Вот почему конденсаторы устанавливают на перекрестке электрических путей, там, где нужно отделить переменный ток от постоянного. К. э. используют также для настройки колебательных контуров всех радиоприемников, в авто устройствах в электрических фильтрах и т. д.
В любом теле есть как положительно, так и отрицательно заряженные частицы. Процесс заряжения (электризации) заключается в разделении разноименно заряженных частиц в теле.
Самый простой конденсатор состоит из двух металлических пластин (обкладок), разделенных слоем диэлектрика, в качестве которого могут служить воздух, фарфор, слюда, бумага или другой материал, обладающий достаточно большим сопротивлением.
Величина, характеризующая способность конденсатора накапливать электрический заряд, называется электроемкостью и определяется по формуле:
q- заряд конденсатора, Кл;
U - напряжение между обкладками конденсатора,
Буквой С обозначают емкость конденсатора. За единицу емкости
принята фарада (Ф) - дань памяти известному английскому ученому Майклу Фарадею, который на заре развития электричества проводил многочисленные опыты с электричеством и магнетизмом. Чтобы оценить, какую огромную емкость представляет собой фарада, скажем, что даже емкость земного шара составляет всего 0,00071 Ф.
На практике для удобства вводятся более мелкие единицы: микрофарада (мкФ), нанофарада (нФ) и пикофарада (пФ). Между ними существует такое соотношение: 1 Ф = 106 мкФ =109 нФ =1012пФ; 1 мкФ - 103нФ - 106пФ; 1нФ = 103пФ.
Конденсаторы бывают постоянной и переменной емкости, а также подстроенные. УГО и внешний вид некоторых конденсаторов.
Расшифровка условных обозначений некоторых конденсаторов в зависимости от материала диэлектрика: БМ - бумажный малогабаритный; БМТ - бумажный малогабаритный теплостойкий; KJL- керамический дисковый; КЛС - керамический литой секционный; КМ - керамический монолитный, КПК-М - подстроечный керамический малогабаритный: КСО - слюдяной спрессованный; КТ - керамический трубчатый; МБГ - металлобумажный герметизированный; МБГО - металлобумажный герметизированный однослойный; МБМ - металлобумажный малогабаритный; ПО - пленочный открытый; ПСО - пленочный стирофлексный открытый; Г1М - полистироловый малогабаритный.
Современное условное обозначение конденсаторов состоит из букв и цифр. Первый элемент - буква или сочетание букв - обозначают подкласс конденсатора: К - постоянной емкости; КТ - подстроечные; КП - переменной емкости. Второй элемент (цифра) обозначает. группу конденсаторов в зависимости от вида диэлектрика: 31 - слюдяные малой мощности; 42 - бумажные металлизированные; 50 - оксидно-электролитические алюминиевые; 51 - оксидно-электролитические танталовые и др.; 52 - объемно-пористые; 53 - оксидно-полупроводниковые;- полиэтитентерефталатные; 2 - подстроечные и переменные конденсаторы с воздушным диэлектриком и 4 - с твердым диэлектриком. Третий элемент пишется через дефис и соответствует порядковому номеру разработки.
Попробуйте самостоятельно расшифровать типы конденсаторов: К50-12, К53-16, К73-9, КЗl-ll, КТ4-21.
У оксидных (по-старому электролитических) конденсаторов постоянной емкости у одной из обкладок на схеме проставляют плюс (б).
Такой же знак стоит и на корпусе конденсатора около соответствующего вывода. Надо запомнить, что для оксидного конденсатора требуется строгое соблюдение полярности подключения выводов. Если на плюсовом выводе окажется минус напряжения, конденсатор будет плохо работать или даже может выйти из строя.
Конденсаторы переменной емкости и подстроечный (в, г) состоят из двух основных элементов: статора и ротора. При повороте ручки-оси ротор перемещается относительно неподвижного статора, в результате чего изменяется емкость конденсатора.
Для конденсаторов постоянной емкости на схеме рядом с УГО указывают значение емкости в пикофарадах (пФ) или микрофарадах (мкФ).
При емкости менее 0,01 мкФ = 10 ставят число пикофарад без обозначения размерности, например, 15, 220, 9100. Для емкости 0,01 мкФ и более ставят число микрофарад с добавлением букв "мк", например, 0,01 мк, 0,15 мк, 1 мк, 10 мк. Для оксидных конденсаторов дополнительно указывают номинальное напряжение (оно написано на корпусе конденсатора) - 5 мк х 10 В, 100 мк х 25 В, 100 мк х 50 В. Для конденсаторов переменной емкости и подстроенных указывают пределы изменения емкости при крайних положениях изменения ручки-оси (ротора), например: 6. 30, 10..180, 6. 470 (в).
На корпусах конденсаторов номинальные емкости кодируются двумя или тремя цифрами и буквами русского или латинского алфавита : П (р) - пикофара-ды, Н (п) - нанофарады, М (и) - микрофарады. Номинальные емкости до 91 пФ выражают в пикофарадах, используя для обозначения букву П (р), от 100 до 9100 пФ - в долях нанофарады, а от 0,01 до 0,091 мкФ - в нанофарадах, которая обозначается буквой Н (п). Емкости от 0,1 мкФ и более выражают в микрофарадах, используя для этого букву М (μ).
Обозначение единицы емкости ставят впереди числа, если емкость выражается десятичной дробью: HI5 или n (0,15 нФ - 150 пФ), М47 или μ 47 (0,47 мкФ);
вместо запятой, если емкость составляет целое число с десятичной дробью: 1П6 или 1р6 (1,6пФ), 5Н1 или 5n1 (5,1 нФ = 5100пФ), ЗМЗ или ЗμЗ (3,3мкф).
Допустимое отклонение емкости в процентах маркируется после номинального значения цифрами или кодом: ±1 % - F (Р), ±2 % - G (Л), ±5% - J (И), ±10% - К (С), ±20% - М (В), ±30% - N (Ф). (В скобках указано старое обозначение).
Например, если на корпусе конденсатора написано М47И или u47J, то это расшифровывается так: 0,47 мкФ+5%, а 6Н8С (6л8К) означает 6,8 нф+10%.
Кроме номинальной емкости, допускаемого отклонения емкости и номинального напряжения на корпусе конденсатора могут быть сведения о температурном коэффициенте емкости (ТКЕ), который показывает относительное изменение емкости при изменении температуры на 1 °С. Положительный ТКЕ соответствует увеличению емкости при нагревании, отрицательный - уменьшению. В зависимости от величины ТКЕ конденсаторы постоянной емкости делят на группы. У керамических конденсаторов каждой группе соответствует определенный цвет корпуса и цветная метка. В связи с тем, что обычно в любительской практике ТКЕ не учитывается, мы систему его кодирования рассматривать не будем.
Конденсаторы, как и резисторы, можно соединять параллельно или последовательно. При параллельном соединении общая емкость может быть найдена путём суммирования.
При параллельном соединении оксидных конденсаторов важно следить за тем, чтобы были объединены между собой электроды одинаковой полярности. Помните, что результирующее напряжение при этом определяется минимальным рабочим напряжением использованных конденсаторов.
На рис. показана цепь, состоящая из последовательно включенных оксидных конденсаторов, имеющих емкость 100 мкФ при рабочем напряжении 50В. Рабочее напряжение конденсатора, эквивалентного такому соединению, возрастает до 200 В (в четыре раза), а емкость уменьшается до 25 мкФ. Последовательное соединение конденсаторов чаще всего используется для увеличения рабочих напряжений. Далее проведем несколько лабораторных исследований по изучению конденсаторов.
Решение задачи на новый материал. При параллельном соединении конденсаторов емкость батареи С=С1+С2+С3
Емкость конденсаторов, образующих батарею, определим по формуле С1=С2=С3=q/U, тогда